一種高導熱率的埋銅塊電路板的製作方法

2023-05-28 14:54:16

本實用新型涉及覆銅板、電路板領域，尤其涉及一種高導熱率的埋銅塊電路板。

背景技術：

大功率電子元器件在工作時所消耗的電能，除部分作為有用功外，大部分轉化成熱量。這些熱量使元件內部溫度迅速上升，如果不及時將熱量散發，電子元件會持續升溫，導致其品質可靠性下降，嚴重者甚至導致電子元件因過熱而失效。據相關文獻的闡述，晶片的結溫過高會導致許多問題，諸如量子效應較低、使用周期較短，甚至是設備失效。尺寸輕薄且性能強大的電子設備從誕生起就面臨工作溫度過高的問題。對於發熱量大的電子元件，單純通過PCB板載體散發熱量是不夠的，因此通常都有其相應的散熱方法。傳統的散熱方法通常有如散熱風扇、散熱矽膠、散熱片等，但缺點是產生噪音且需要增加額外空間，這與目前電子產品輕薄化的趨勢背道而馳。因此，通過改進PCB板的散熱結構從而降低晶片周圍溫度是一個比較吸引人的解決方案。目前改進PCB板散熱結構的途徑有PCB底部附著金屬基(Bottom Bonding)、PCB中間嵌入導熱鋁層(Embedded Al Plate)和通過樹脂粘合在PCB內部埋置銅塊(Buried I-Coin)。這些方法在很大程度上提高了PCB板的導熱效率。

如圖1所示，展示了一PCB板1』，PCB板1』上設有一晶片2』，PCB板1』包括一芯板20』，芯板20』的兩面均交替疊放有最少一組粘結層30』和銅層40』，圖1展示的芯板20』的每側面上均設有兩組粘結層30』和銅層40』，銅塊10』埋設於PCB板內，具體地，銅塊10』延伸至靠外側的粘結層30』。晶片2』產生的熱量通過外側的一組銅層40』及粘結層30』傳遞至銅塊，從而起到散熱的作用。然而，該方法仍無法滿足電子元件的需求，很大程度上限制了其發展。

本專利針對內部埋置銅塊的PCB板進行結構改進，提供一種新的埋銅塊電路板，其具有高導熱率，以克服上述現有技術的不足。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種高導熱率的埋銅塊電路板，提高了整體導熱率，散熱均勻，有利於降低晶片的溫度。

為實現上述目的，本實用新型提供一種高導熱率的埋銅塊電路板，所述高導熱率的埋銅塊電路板包括埋置有銅塊的一芯板；分別敷設於所述芯板的兩側的一第一粘結層及一第二粘結層；粘結於所述第一粘結層上的一第一銅層；以及粘結於所述第二粘結層上的一第二銅層；其中，所述第一銅層或/和第二銅層上設有一晶片，所述第一粘結層或/和所述第二粘結層上開設有若干通孔，以提高所述晶片與所述銅塊之間的導熱率。

作為本實用新型的一較優實施例，所述第一粘結層及所述第一銅層為一組且所述第二粘結層及所述第二銅層為一組時，所述銅塊貫穿所述芯板，且所述銅塊的兩端分別延伸至所述第一粘結層的內側及所述第二粘結層的內側。

作為本實用新型的另一較優實施例，所述第一粘結層與所述第一銅層為交替疊放的若干組，所述銅塊延伸至最外面一層的第一粘結層的內側，所述通孔開設於最外面一層的第一粘結層。

同理，所述第二粘結層與所述第二銅層為交替疊放的若干組，所述銅塊延伸至最外面一層的第二粘結層的內側，所述通孔開設於最外面一層的第二粘結層。

較佳地，所述晶片的位置與所述銅塊的位置相對應。

較佳地，所述通孔的位置與所述晶片的位置相對應。

較佳地，所述通孔的孔徑為0.1mm～0.2mm。

較佳地，相鄰兩通孔的孔壁間距為0.2mm～0.3mm。

較佳地，所述通孔為鍍銅孔。通孔內的鍍銅在長度方向上是間斷的，以避免電導通銅塊及晶片。

較佳地，所述通孔內填塞有導熱材料，以進一步加快散熱的速率。

現有技術相比，本實用新型在銅塊和晶片之間的粘結層之間開設有若干通孔，晶片產生的熱直接通過通孔傳遞至銅塊，避免因為粘結層的導熱率低、熱阻大而影響到整體的導熱率，從而提高了埋銅塊電路板的導熱率，導熱率可提高50％，且散熱均勻，有利於降低晶片的溫度，降低溫度可達3攝氏度。

附圖說明

圖1為現有技術埋銅塊PCB板的結構示意圖。

圖2為本實用新型高導熱率的埋銅塊電路板的結構示意圖。

具體實施方式

下面將參考附圖闡述本實用新型幾個不同的最佳實施例。

本實用新型旨在提供一種高導熱率的埋銅塊電路板1，可提高整體導熱率，散熱均勻，有利於降低晶片2的溫度。

如圖2所示，高導熱率的埋銅塊電路板1包括一芯板20，分別敷設於芯板20的兩側的至少一第一粘結層30及至少一第二粘結層50，粘結於至少一第一粘結層30上的至少一第一銅層40以及粘結於至少一第二粘結層50上的至少一第二銅層60。於本實施例中，第一粘結層30、第二粘結層50、第一銅層40、第二銅層60均具有兩層，第一粘結層30與第一銅層40交替疊放，第二粘結層50與第二銅層60交替疊放。當然，於其他實施例中，第一粘結層30與第一銅層40，或第二粘結層50與第二銅層60的數量可根據需要改變，且第一粘結層30與第一銅層40的組數可與第二粘結層50與第二銅層60的組數不同。例如，第一粘結層30、第二粘結層50、第一銅層40及第二銅層60可均為一層。

其中，第一銅層40或/和第二銅層60上設有一晶片2，於本實施例中，第一銅層40上設有一晶片2。銅塊10埋設於芯板20內且延伸至最外面一層的第一粘結層30及第二粘結層50的內側，最外面一層的第一粘結層30或/和第二粘結層50上開設有若干通孔70，於本實施例中，第一粘結層30及第二粘結層50上均開設有通孔70。通孔70的開設可提高晶片2與銅塊10之間的導熱率。當第一粘結層30、第二粘結層50、第一銅層40及第二銅層60均為一層時，銅塊10貫穿芯板20，且銅塊10的兩端延伸至第一粘結層30、第二粘結層50的內側。

為了進一步加快散熱速率，可在通孔70內鍍銅，形成鍍銅孔；也可在通孔70內填塞導熱材料。當然，鍍銅孔在長度方向上的鍍銅是間斷的，不導電的，以免電導通銅塊10和晶片2。

晶片2的位置、通孔70的位置、以及銅塊10的位置相對應，更有利於熱量的傳遞，在不影響埋銅塊電路板1布線的情況下，通孔70開設的範圍與晶片2的面積大小一致。通孔70的孔徑為0.1mm～0.2mm，相鄰兩通孔70的孔壁間距為0.2mm～0.3mm。

現有技術相比，本實用新型在銅塊10和晶片2之間的第一、第二粘結層30、50之間開設有若干通孔70，晶片2產生的熱直接通過通孔70傳遞至銅塊10，避免因為第一、第二粘結層30、50的導熱率低、熱阻大而影響到整體的導熱率，從而提高了埋銅塊電路板1的導熱率，導熱率可提高50％，且散熱均勻，有利於降低晶片2的溫度，降低溫度可達3攝氏度。

以上所揭露的僅為本實用新型的較佳實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權利範圍，因此依本實用新型申請專利範圍所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的範圍。